2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)精研重難點(五)遺傳類主觀題的?？碱}點及規(guī)律技法學(xué)案

這是一份2023屆高考生物二輪復(fù)習(xí)精研重難點(五)遺傳類主觀題的?？碱}點及規(guī)律技法學(xué)案，共16頁。
題點(一) 性狀顯隱性的判斷和實驗探究
從“高度”上研究高考
[典例] (2022·全國甲卷)玉米是我國重要的糧食作物。玉米通常是雌雄同株異花植物(頂端長雄花序，葉腋長雌花序)，但也有的是雌雄異株植物。玉米的性別受兩對獨立遺傳的等位基因控制，雌花花序由顯性基因B控制，雄花花序由顯性基因T控制，基因型bbtt個體為雌株?，F(xiàn)有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4種純合體玉米植株?；卮鹣铝袉栴}。
(1)若以甲為母本、丁為父本進行雜交育種，需進行人工傳粉，具體做法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙和丁雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為雌雄同株；F1自交，F(xiàn)2中雌株所占比例為_____________，F(xiàn)2中雄株的基因型是_____________；在F2的雌株中，與丙基因型相同的植株所占比例是_____________。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1對等位基因控制的相對性狀。為了確定這對相對性狀的顯隱性，某研究人員將糯玉米純合體與非糯玉米純合體(兩種玉米均為雌雄同株)間行種植進行實驗，果穗成熟后依據(jù)果穗上籽粒的性狀，可判斷糯與非糯的顯隱性。若糯是顯性，則實驗結(jié)果是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
若非糯是顯性，則實驗結(jié)果是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)雜交育種的原理是基因重組，若甲為母本，丁為父本雜交，因為甲為雌雄同株異花植物，所以在花粉未成熟時需對甲植株雌花花序套袋隔離，等丁的花粉成熟后通過人工傳粉把丁的花粉傳到甲的雌蕊柱頭后，再套袋隔離。(2)根據(jù)題干信息可知，乙的基因型為BBtt，丁的基因型為bbTT，F(xiàn)1的基因型為BbTt，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的基因型及比例為9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株)，故F2中雌株所占比例為1/4，雄株的基因型為bbTT、bbTt。純合體雌株的基因型為BBtt或bbtt，因此丙的基因型為bbtt，故F2的雌株中與丙基因型相同的比例為1/4。(3)假設(shè)糯和非糯這對相對性狀受A/a基因控制，因為兩種玉米均為雌雄同株植物，間行種植時，既有自交又有雜交。若糯性為顯性，基因型為AA，非糯基因型為aa，則糯性植株無論自交還是雜交，糯性植株上全為糯性籽粒，非糯植株雜交子代為糯性籽粒，自交子代為非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯為顯性時，非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
[答案] (1)對母本甲的雌花花序進行套袋，待雌蕊成熟時，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱頭上，再套上紙袋 (2)1/4 bbTT、bbTt 1/4 (3)糯性植株上全為糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
從“深度”上提升知能
1．根據(jù)子代性狀判斷(如圖)
[微點撥]
測交不能用于判斷性狀的顯隱性關(guān)系，因為測交實驗是在已知顯隱性的基礎(chǔ)上進行的驗證性實驗。
2．“實驗法”判斷性狀的顯隱性
從“寬度”上拓展訓(xùn)練
1．玉米的常態(tài)葉與皺葉是一對相對性狀。某研究性學(xué)習(xí)小組計劃以自然種植多年后收獲的一批常態(tài)葉與皺葉玉米的種子為材料，通過實驗判斷該相對性狀的顯隱性。請回答下列問題：
(1)甲同學(xué)的思路是隨機選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒，分別單獨隔離種植，觀察子一代性狀。若子一代發(fā)生性狀分離，則親本為____________性狀；若子一代未發(fā)生性狀分離，則需要______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同學(xué)的思路是隨機選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒，種植，雜交，觀察子代性狀，請幫助預(yù)測實驗結(jié)果及得出相應(yīng)結(jié)論。
解析：(1)甲同學(xué)利用自交法判斷顯隱性，即設(shè)置相同性狀的親本雜交，若子代發(fā)生性狀分離，則親本性狀為顯性性狀；若子代不出現(xiàn)性狀分離，則親本為顯性純合子或隱性純合子，可再設(shè)置雜交實驗判斷，雜交后代表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀。(2)乙同學(xué)利用雜交實驗判斷顯隱性，若雜交后代只表現(xiàn)出一種性狀，則該性狀為顯性；若雜交后代同時表現(xiàn)兩種性狀，則不能判斷顯隱性性狀。
答案：(1)顯性 分別從子代中各取出等量若干玉米種子，種植，雜交，觀察其后代葉片性狀，表現(xiàn)出的葉形為顯性性狀，未表現(xiàn)出的葉形為隱性性狀 (2)若后代只表現(xiàn)一種葉形，該葉形為顯性性狀，另一種為隱性性狀；若后代既有常態(tài)葉又有皺葉，則不能作出顯隱性判斷。
2．小鼠的體色灰色與白色是一對由常染色體上的基因控制的相對性狀，某校生物科研小組的同學(xué)飼養(yǎng)了8只小鼠(編號①～⑧)，同時進行了一次雜交實驗。下表是雜交組合及所得第一胎子鼠的體色情況。請分析后回答問題：
(1)根據(jù)后代表現(xiàn)型及比例推測得出以下結(jié)論，下列說法不正確的是______。
A．若灰對白是顯性，則②③為隱性純合子
B．若灰對白是顯性，則①④為雜合子
C．若白對灰是顯性，則②③為雜合子
D．若白對灰是顯性，則⑦⑧中均為顯性純合子
(2)該小組同學(xué)認為，根據(jù)上述實驗結(jié)果不能確認哪個性狀是顯性性狀，需重新設(shè)計雜交組合，以確定這對性狀的顯隱性。請你簡要寫出最合理的實驗方案，并預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論(使用題干提供的實驗材料)
實驗方案：____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：__________________________________________________，則灰色為顯性性狀。
(3)經(jīng)上述實驗測定，若灰色為顯性性狀，用________(雜交方法名稱)可進一步檢測⑤和⑥的基因型。
(4)若小鼠的長尾和短尾為一對相對性狀，由一對等位基因(E、e)控制，正常尾和彎曲尾為另一對相對性狀，由一對等位基因(F、f)控制?，F(xiàn)有兩只小鼠雜交后代為長尾正常尾∶長尾彎曲尾∶短尾正常尾∶短尾彎曲尾＝1∶1∶1∶1。若此結(jié)果能夠驗證自由組合規(guī)律，請寫出親本的基因型，并說明理由。
解析：(1)若灰對白是顯性，隱性個體為純合子，所以②③為隱性純合子，A正確；若灰對白是顯性，由于子代灰色個體與白色個體約為1∶1，所以顯性個體即①④為雜合子，B正確；若白對灰是顯性，由于后代灰色個體與白色個體約為1∶1，所以顯性個體即②③為雜合子，C正確；若白對灰是顯性，由于⑦和⑧雜交后代只有白色個體，所以⑦⑧中可以均為顯性純合子，也可以是一個為顯性純合子，一個為雜合子，D錯誤。(2)實驗方案：由于雜交組合Ⅰ、Ⅱ中的顯性個體為雜合子，所以要確定這對性狀的顯隱性，可以讓①與④雜交，②與③雜交，觀察后代體色情況。預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：如果①與④的后代既有灰鼠又有白鼠，②與③的后代全為白鼠，則灰色為顯性性狀；如果①與④的后代全為灰鼠，②與③的后代既有灰鼠又有白鼠，則白色為顯性性狀。(3)檢測顯性個體基因型的方法是讓其與隱性個體進行測交，看后代性狀分離比，因此若灰色為顯性性狀，用測交方法可進一步檢測⑤和⑥的基因型。(4)基因型：EeFf×eeff。理由：雜交后代為長尾正常尾∶長尾彎曲尾∶短尾正常尾∶短尾彎曲尾＝1∶1∶1∶1，說明兩對等位基因都是測交，親本基因型有兩種，一種為EeFf×eeff，親本eeff只能產(chǎn)生ef一種配子，親本EeFf產(chǎn)生的配子是四種：EF、Ef、eF、ef，二者雜交后代的性狀表現(xiàn)型與題干信息一致，所以兩對基因分別位于兩對同源染色體上，能夠驗證自由組合規(guī)律；另一種為eeFf×Eeff，親本eeFf產(chǎn)生的配子是eF、ef，親本Eeff產(chǎn)生配子Ef、ef，兩對基因可以位于一對同源染色體上，不能夠驗證自由組合規(guī)律，所以能夠驗證自由組合規(guī)律的親本的基因型是EeFf×eeff。
答案：(1)D (2)讓①與④雜交，②與③雜交，觀察后代體色情況 如果①與④的后代既有灰鼠又有白鼠，②與③的后代全為白鼠 (3)測交 (4)基因型：EeFf×eeff。 理由：雜交后代為長尾正常尾∶長尾彎曲尾∶短尾正常尾∶短尾彎曲尾＝1∶1∶1∶1的親本基因型有兩種，一種為EeFf×eeff，兩對基因分別位于兩對同源染色體上，能夠驗證自由組合規(guī)律；另一種為eeFf×Eeff，兩對基因可以位于一對同源染色體上，不能夠驗證自由組合規(guī)律。
題點(二) 個體基因型的判斷與實驗探究
從“高度”上研究高考
[典例] (2022·全國乙卷)某種植物的花色有白、紅和紫三種，花的顏色由花瓣中色素決定，色素的合成途徑是：白色eq \(――→,\s\up7(酶1),\s\d5( ))紅色eq \(――→,\s\up7(酶2),\s\d5( ))紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和基因B位于非同源染色體上，回答下列問題。
(1)現(xiàn)有紫花植株(基因型為AaBb)與紅花雜合體植株雜交，子代植株表現(xiàn)型及其比例為________；子代中紅花植株的基因型是____________________；子代白花植株中純合體占的比例為____________。
(2)已知白花純合體的基因型有2種。現(xiàn)有1株白花純合體植株甲，若要通過雜交實驗(要求選用1種純合體親本與植株甲只進行1次雜交)來確定其基因型，請寫出選用的親本基因型、預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論。
[解析] 根據(jù)題意，A、a和B、b兩對基因遵循自由組合定律，A_B_表現(xiàn)為紫花，A_bb表現(xiàn)為紅花，aa_ _表現(xiàn)為白花。(1)紫花植株(AaBb)與紅花雜合體(Aabb)雜交，子代可產(chǎn)生的基因型及比例為AABb(紫花)∶AaBb(紫花)∶aaBb(白花)∶AAbb(紅花)∶Aabb(紅花)∶aabb(白花)＝1∶2∶1∶1∶2∶1。故子代植株表現(xiàn)型及比例為白色∶紅色∶紫色＝2∶3∶3；子代中紅花植株的基因型有2種：AAbb、Aabb；子代白花植株中純合體(aabb)占的比例為1/2。(2)白花純合體植株甲的基因型為aabb或aaBB。若選用白花純合體(aabb或aaBB)與其雜交，子代花色全為白花；若選用紫花純合體(AABB)與其雜交，子代花色全為紫花；若選用紅花純合體(AAbb)與其雜交，若子代花色全為紅花，則植株甲的基因型為aabb，若子代花色全為紫花，則植株甲的基因型為aaBB。因此所選的純合親本應(yīng)為AAbb。
[答案] (1)白色∶紅色∶紫色＝2∶3∶3 AAbb、Aabb 1/2 (2)選用的親本基因型為：AAbb。預(yù)期的實驗結(jié)果及結(jié)論：若子代花色全為紅花，則待測白花純合體植株甲的基因型為aabb；若子代花色全為紫花，則待測白花純合體植株甲的基因型為aaBB。
從“深度”上提升知能
1．自交法(此法主要適用于植物，且是最簡便的方法)
2．測交法(此法適用于植物和動物，且需已知顯隱性)
從“寬度”上拓展訓(xùn)練
1．(2022·南寧模擬)草原田鼠的毛色由兩對獨立遺傳的基因A和a、B和b控制，無A基因的個體表現(xiàn)為黃褐色，有A基因而無B基因的個體表現(xiàn)為紅褐色，同時含有A和B基因的個體表現(xiàn)為黑褐色。某實驗小組進行了雜交實驗，純合雄性黑褐色個體×純合雌性黃褐色個體→F1(雌性全表現(xiàn)為黑褐色、雄性全表現(xiàn)為紅褐色)?；卮鹣铝袉栴}：
(1)以上雜交實驗中，雄性親本和雌性親本的基因型分別為__________________。若F1雌雄個體隨機交配，則F2黑褐色個體與黃褐色個體的比例為__________________。
(2)現(xiàn)有一紅褐色雄性草原田鼠(甲)，若要判斷其基因型，可讓甲與表現(xiàn)型為__________的雌性個體交配，觀察子代的表現(xiàn)型。預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論為：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析：(1)草原田鼠的毛色由兩對獨立遺傳的基因A和a、B和b控制，無A基因的個體表現(xiàn)為黃褐色(aa－－)，有A基因而無B基因的個體表現(xiàn)為紅褐色(A－bb)，同時含有A和B基因的個體表現(xiàn)為黑褐色(A－B－)，F(xiàn)1的雌性全表現(xiàn)為黑褐色、雄性全表現(xiàn)為紅褐色，判斷有一對基因位于X染色體上，另一對基因位于常染色體上。假設(shè)A和a基因位于X染色體上，B和b基因位于常染色體上，則純合雄性黑褐色個體BBXAY×純合雌性黃褐色個體－－XaXa→F1：B_XAXa(黑褐色雌性)、B_XaY(黃褐色雄性)，與題干信息不符。假設(shè)B和b基因位于X染色體上，A和a基因位于常染色體上，則純合雄性黑褐色個體AAXBY×純合雌性黃褐色個體aaX－X－→F1：AaXBX－(黑褐色雌性)、AaX－Y(黑褐色雄性或紅褐色雄性)。因此分析可知親本雌雄個體的基因型分別為aaXbXb、AAXBY。若F1雌雄個體(AaXBXb、AaXbY)隨機交配，則F2中黑褐色個體(A_XB_)與黃褐色個體(aa__)的比例為(3/4×1/2)∶1/4＝3∶2。(2)紅褐色雄性草原田鼠(甲)的基因型為AAXbY或AaXbY，用測交的方法判斷其基因型，即與黃褐色雌性個體(aaX－X－)交配，再觀察子代的表現(xiàn)型。若甲的基因型為AAXbY，則后代不會出現(xiàn)aa，即子代不出現(xiàn)黃褐色個體。若甲的基因型為AaXbY，則后代會出現(xiàn)aa，即子代會出現(xiàn)黃褐色個體。因此若子代不出現(xiàn)黃褐色個體，則甲的基因型為AAXbY，若子代出現(xiàn)黃褐色個體，則甲的基因型AaXbY。
答案：(1)AAXBY、aaXbXb 3∶2 (2)黃褐色 ①若子代不出現(xiàn)黃褐色個體，則甲的基因型為AAXbY ②若子代出現(xiàn)黃褐色個體，則甲的基因型AaXbY
2．(2022·貴陽模擬)中國科學(xué)家團隊對水稻科研作出了突出貢獻。某興趣小組在科研部門協(xié)助下進行了下列相關(guān)實驗：取甲(雌蕊正常，雄蕊異常，表現(xiàn)為雄性不育)、乙(雌蕊、雄蕊均可育)兩株水稻進行相關(guān)實驗，實驗過程和結(jié)果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制，A對a為完全顯性，另外B基因會抑制不育基因的表達，使之表現(xiàn)為可育。
(1)F1基因型是______________，由以上實驗可推知這兩對基因遵循自由組合定律，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)F2中可育株的基因型共有______種，該部分可育株中能穩(wěn)定遺傳的個體所占的比例為______。
(3)現(xiàn)有已確定的基因型為AABB、aaBB和aabb的可育水稻，請利用這些實驗材料，設(shè)計一次雜交實驗，確定某雄性不育水稻丙的基因型。請寫出實驗思路并預(yù)期實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。
實驗思路：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)F1自交得F2，F(xiàn)2的性狀分離比為13∶3，是9∶3∶3∶1的變式，故F1的基因型為AaBb，A、a及B、b遵循自由組合定律。(2)由F1的基因型為AaBb可知，親本基因型應(yīng)為AAbb×aaBB或AABB×aabb，當B存在時水稻可育，在F2的性狀分離比中可看出，aabb表現(xiàn)為可育。因此，甲(雄性不育)的基因型只能為AAbb，乙(可育)的基因型只能為aaBB，即A控制不育基因。F1自交后代的基因型共9種，其中AAbb、Aabb表現(xiàn)為不育，因此可育株的基因型共有9－2＝7種，該部分可育株的基因型及概率為1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aaBb、1/13aabb，其中2/13AABb和4/13AaBb自交后代會發(fā)生性狀分離，其他均能穩(wěn)定遺傳，故該部分可育株中能穩(wěn)定遺傳的個體所占的比例為7/13。(3)水稻不育植株的基因型為A_bb，要確定水稻丙的基因型，可采用測交的方法，取基因型為aabb的可育株與水稻丙雜交，觀察后代植株的育性。若后代全是雄性不育植株，則丙基因型是AAbb；若后代出現(xiàn)可育植株和雄性不育植株，且比例為1∶1，則丙的基因型為Aabb。
答案：(1)AaBb F1個體自交得到的F2中可育株∶雄性不育株＝13∶3，是9∶3∶3∶1的變式，說明該性狀受兩對等位基因控制，遵循自由組合定律 (2)7 7/13 (3)取基因型為aabb的可育株與水稻丙雜交，觀察后代植株的育性 若后代全是雄性不育植株，則丙基因型是AAbb；若后代出現(xiàn)可育植株和雄性不育植株，且比例為1∶1，則丙的基因型為Aabb
題點(三) 遺傳規(guī)律的實驗驗證
從“高度”上研究高考
[典例] (2019·全國卷Ⅲ)玉米是一種二倍體異花傳粉作物，可作為研究遺傳規(guī)律的實驗材料。玉米子粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀，受一對等位基因控制?；卮鹣铝袉栴}。
(1)在一對等位基因控制的相對性狀中，雜合子通常表現(xiàn)的性狀是________。
(2)現(xiàn)有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用這兩種玉米子粒為材料驗證分離定律，寫出兩種驗證思路及預(yù)期結(jié)果。
[解析] (1)在一對等位基因控制的相對性狀中，雜合子同時具有顯性基因和隱性基因，顯性基因表達后會掩蓋隱性性狀或抑制隱性基因的表達，所以雜合子通常表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀。(2)由于自然條件下玉米中表現(xiàn)為顯性性狀的個體存在純合子和雜合子，所以可以通過雜合子自交或測交的方法來驗證基因的分離定律。①自交法：自交后代的性狀分離比為3∶1，則符合基因的分離定律，性狀由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制。②測交法：若測交后代的性狀分離比為1∶1，則符合基因的分離定律，性狀由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制。結(jié)合本題題干提供的實驗材料，進行合理設(shè)計即可。
[答案] (1)顯性性狀
(2)思路及預(yù)期結(jié)果
①兩種玉米分別自交，若某些玉米自交后，子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。
②兩種玉米分別自交，在子代中選擇兩種純合子進行雜交，F(xiàn)1自交，得到F2，若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。
③讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交，如果F1都表現(xiàn)一種性狀，則用F1自交，得到F2，若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。
④讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交，如果F1表現(xiàn)兩種性狀，且表現(xiàn)為1∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。
從“深度”上提升知能
驗證基因兩大定律的方法(如圖)
1．自交法
2．測交法
3．配子法(花粉鑒定法)
4．單倍體育種法
從“寬度”上拓展訓(xùn)練
1．有人提出可以運用自交的方法，來驗證孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋，如下是相應(yīng)的實驗方案：
方法一：將F1進行自交，如果F2出現(xiàn)9∶3∶3∶1的分離比，即可驗證。
方法二：將F1自交得F2，讓F2植株分別自交，單株收獲種子，并單獨種植在一起成為一個株系。觀察并統(tǒng)計F3的性狀。
(1)你認為方法一可行嗎？____________(填“可行”或“不可行”)，理由是：______________________________________________________________。
(2)方法二實驗結(jié)果分析：F2出現(xiàn)9∶3∶3∶1的分離比，且F2的雙顯性植株自交后代中出現(xiàn)3∶1的占________，出現(xiàn)9∶3∶3∶1的占________；F2單顯性植株自交后代中出現(xiàn)性狀分離的占______，F(xiàn)2中雙隱性植株自交后代全部表現(xiàn)一致。
(3)生物體的性狀是由基因與基因、____________以及基因與環(huán)境之間相互作用，精確調(diào)控的結(jié)果。
解析：(1)孟德爾提出的假說是為了解釋自交后代出現(xiàn)9∶3∶3∶1的性狀分離比，如果讓F1進行自交只是對實驗進行了重復(fù)，并不能證明假說，因此不能用F1自交對假說進行驗證。(2)F2出現(xiàn)Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr＝9∶3∶3∶1，其中Y_R_為黃色圓粒，基因型種類是YYRR∶YYRr∶YyRR∶YyRr＝1∶2∶2∶4，其中YYRR是純合子，自交后代不會發(fā)生性狀分離，占黃色圓粒豌豆的1/9，黃色圓粒豌豆中，自交后代出現(xiàn)3∶1的是YYRr、YyRR，占4/9，自交后代出現(xiàn)9∶3∶3∶1的是YyRr，占4/9；F2單顯性植株的基因型是Y_rr、yyR_，自交后代中出現(xiàn)性狀分離的是Yyrr、yyRr，占4/6＝2/3。(3)生物體的性狀是由基因與基因、基因與基因表達產(chǎn)物以及基因與環(huán)境之間相互作用，精確調(diào)控的結(jié)果。
答案：(1)不可行 讓F1進行自交只是對實驗進行了重復(fù)，并不能證明孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋 (2)4/9 4/9 2/3 (3)基因與基因(表達)產(chǎn)物
2．玉米種子糊粉層的有色對無色是完全顯性，用A和a表示，飽滿對凹陷是完全顯性，用B和b表示?？茖W(xué)家為了研究這兩對性狀之間的關(guān)系，進行了如下實驗：有色飽滿粒的植株與無色凹陷粒的植株雜交，得到的F1表現(xiàn)為有色飽滿粒。然后科學(xué)家讓F1與無色凹陷粒的植株繼續(xù)雜交得到F2，F(xiàn)2中有4種表現(xiàn)型，但F2中只有3%左右的個體表現(xiàn)為有色凹陷粒。
(1)控制玉米種子糊粉層顏色和形狀的兩對基因的遺傳______________(填“符合”或“不符合”)基因的自由組合定律，原因是___________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)F1的基因型是______________，F(xiàn)1在減數(shù)分裂過程中通過____________(填“基因突變”或“片段互換”)形成了4種類型的配子，基因型為Ab的配子所占的比例為______________。
(3)在植物中，除了用測交法驗證基因的遺傳是否遵循自由組合定律以外，還可以利用F1產(chǎn)生的花粉進行______________，然后用秋水仙素處理使細胞中的染色體數(shù)目加倍，通過觀察和統(tǒng)計后代的表現(xiàn)型及比例進行驗證。若____________________，則說明A、a和B、b的遺傳符合自由組合定律。
解析：(1)若兩對基因的遺傳符合自由組合定律，則測交后代的比例應(yīng)該為1∶1∶1∶1，但是F1與無色凹陷粒的植株測交，后代中只有3%左右的個體表現(xiàn)為有色凹陷粒，說明控制玉米種子糊粉層顏色和形狀的兩對基因的遺傳不符合基因的自由組合定律。(2)有色飽滿×無色凹陷→后代均為有色飽滿，說明親本的基因型為AABB和aabb，F(xiàn)1的基因型為AaBb，F(xiàn)1測交后代出現(xiàn)了3%左右的有色凹陷粒，推測是A和B位于同源染色體的一條染色體上，a和b位于同源染色體的另一條染色體上，F(xiàn)1減數(shù)分裂時，在少量細胞內(nèi)發(fā)生了同源染色體的片段互換，形成了4種類型的配子，由于F2中只有3%左右的個體表現(xiàn)為有色凹陷粒，則基因型為Ab的配子所占的比例為3%。(3)可通過單倍體育種方法驗證基因的遺傳是否遵循自由組合定律，具體過程是取植物的花粉進行離體培養(yǎng)，然后用秋水仙素處理正在發(fā)育的幼苗，對DNA進行加倍，通過觀察和統(tǒng)計后代的表現(xiàn)型及比例進行驗證。若后代的表現(xiàn)型及比例為有色飽滿?！糜猩枷萘！脽o色飽滿?！脽o色凹陷?！?∶1∶1∶1，則說明A、a和B、b的遺傳符合自由組合定律。
答案：(1)不符合 若兩對基因的遺傳符合自由組合定律，則測交后代的比例應(yīng)該為1∶1∶1∶1，但是F1與無色凹陷粒的植株測交，后代中只有3%左右的個體表現(xiàn)為有色凹陷粒 (2)AaBb 片段互換 3% (3)花藥離體培養(yǎng) 后代的表現(xiàn)型及比例為有色飽滿?！糜猩枷萘！脽o色飽滿粒∶無色凹陷?！?∶1∶1∶1
[微課微練·一點一評]
1．(2022·開封三模)香豌豆是豆科一年生自花傳粉閉花受粉的草本植物。某校遺傳社團以香豌豆為實驗材料練習(xí)遺傳實驗技能。取香豌豆的紅花品系A(chǔ)、白花品系B植株進行了下表1所示的實驗1，而后開展了實驗2、3。請回答有關(guān)問題。
表1 實驗方案及實驗結(jié)果
(1)實驗1的目的是_______________________________________________________。
(2)香豌豆雜交實驗時要依次對母本進行去雄、套袋、人工傳粉、再套袋等操作，其中去雄和套袋的作用分別是_____________________________________________________。
(3)實驗3中，交配方式屬于__________(填“自交”“雜交”或“測交”)，子代中純合子的比例是______。
(4)采用自交和雜交的方法，從實驗2的子代白花植株中選出E、F、J三種純合子，已知白花植株J的基因型與植株B相同?，F(xiàn)有一純合的白花香豌豆植株m，進行了下表2所示實驗。
表2 實驗方案及實驗結(jié)果
依據(jù)表2可知，該純合的白花香豌豆植株m與表2中親本白花香豌豆植株________________的基因型相同，簡述理由：____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)實驗1為正反交實驗，結(jié)果均為紅花，說明紅花為顯性，可以判斷基因位于細胞核還是細胞質(zhì)中，若位于細胞質(zhì)(即線粒體基因)中，則子代性狀總是與母本相同，現(xiàn)無論正交還是反交，實驗結(jié)果均為紅花，說明基因位于細胞核中，花色遺傳為細胞核遺傳。(2)香豌豆是豆科一年生自花傳粉閉花受粉的草本植物，為雌雄同體，因此雜交時需要對母本進行去雄，阻止自花傳粉；去雄后還需進行套袋，是為了防止外來花粉干擾。(3)由實驗2的結(jié)果為紅花∶白花≈9∶7可知，花色受兩對等位基因的控制，遵循自由組合定律，品系B的兩對基因都為隱性，實驗3中，C×B的交配方式屬于測交；假設(shè)花色基因用H/h、N/n表示，C為HhNn，與B(hhnn)進行交配，后代為HhNn、Hhnn、hhNn、hhnn，純合子的比例是1/4。(4)實驗2的子代白花植株中選出E、F、J三種純合子，基因型可能為HHnn、hhNN、hhnn，植株A基因型是HHNN，植株J與植株B基因型相同是hhnn，則植株E、F的基因型是HHnn或hhNN。植株m與純合的白花F(HHnn或hhNN)進行雜交，后代都是紅花(H－N－)，則純合白花香豌豆植株m為hhNN或HHnn，與F的基因型不同，又白花香豌豆植株m與E(HHnn或hhNN)雜交后代都是白花，則m與E的基因型相同。
答案：(1)判斷花顏色的遺傳方式是否為細胞核遺傳 (2)阻止自花傳粉、防止外來花粉干擾 (3)測交 1/4 (4)E植株 假設(shè)控制香豌豆花色的兩對等位基因用H/h與N/n表示。因植株A基因型是HHNN，植株J與植株B基因型都是hhnn，則植株E、F的基因型是HHhh或hhNN。又因m×F的子代均是紅花(HhNn)，m×E的子代均是白花，則白花香豌豆植株m與白花香豌豆植株E的基因型相同
2．某實驗室保存有野生型和一些突變型果蠅。果蠅的部分隱性突變基因及其在染色體上的位置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。
(1)同學(xué)甲用翅外展粗糙眼果蠅與野生型(正常翅正常眼)純合子果蠅進行雜交，F(xiàn)2中翅外展正常眼個體出現(xiàn)的概率為________。圖中所列基因中，不能與翅外展基因進行自由組合的是____________。
(2)同學(xué)乙用焦剛毛白眼雄蠅與野生型(直剛毛紅眼)純合子雌蠅進行雜交(正交)，則子代雄蠅中焦剛毛個體出現(xiàn)的概率為________；若進行反交，子代中白眼個體出現(xiàn)的概率為________。
(3)為了驗證遺傳規(guī)律，同學(xué)丙讓白眼黑檀體雄果蠅與野生型(紅眼灰體)純合子雌果蠅進行雜交得到F1，F(xiàn)1相互交配得到F2。那么，在所得實驗結(jié)果中，能夠驗證自由組合定律的F1表現(xiàn)型是__________________________，F(xiàn)2表現(xiàn)型及其分離比是_____________________；驗證伴性遺傳時應(yīng)分析的相對性狀是________________，能夠驗證伴性遺傳的F2表現(xiàn)型及其分離比是______________。
解析：(1)依題意可知，同學(xué)甲所用果蠅的基因型為dpdpruru(翅外展粗糙眼果蠅)和DpDpRuRu(野生型正常翅正常眼純合子)，兩者雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1的基因型為DpdpRuru，F(xiàn)1相互交配得到F2，F(xiàn)2中翅外展正常眼(dpdpRuRu或dpdpRuru)個體出現(xiàn)的概率為1/4×3/4＝3/16。圖中所列基因中，紫眼基因與翅外展基因在同一條染色體上，不能進行自由組合。(2)依題意可知，同學(xué)乙所用果蠅的基因型為XsnwY(焦剛毛白眼雄果蠅)和XSnWXSnW(野生型直剛毛紅眼純合子雌果蠅)，兩者雜交(正交)，子代雄蠅的基因型全是XSnWY，無焦剛毛個體。若進行反交(XsnwXsnw和XSnWY)，子代中白眼個體出現(xiàn)的概率是1/2。(3)依題意可知，同學(xué)丙所用果蠅的基因型為eeXwY(白眼黑檀體雄果蠅)和EEXWXW(野生型紅眼灰體純合子雌果蠅)，兩者雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1的基因型為EeXWXw和EeXWY，兩對基因能夠自由組合，故能夠驗證自由組合定律的F1的表現(xiàn)型是紅眼灰體雌果蠅、紅眼灰體雄果蠅。F2的表現(xiàn)型及其分離比是(3灰體∶1黑檀體)(3紅眼∶1白眼)，即紅眼灰體∶紅眼黑檀體∶白眼灰體∶白眼黑檀體＝9∶3∶3∶1。驗證伴性遺傳時相應(yīng)基因在性染色體上，故應(yīng)分析的相對性狀是紅眼(XWXW)和白眼(XwY)，能夠驗證伴性遺傳的F2的表現(xiàn)型及其分離比是紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝2∶1∶1。
答案：(1)3/16 紫眼基因 (2)0 1/2 (3)紅眼灰體雌果蠅、紅眼灰體雄果蠅 紅眼灰體∶紅眼黑檀體∶白眼灰體∶白眼黑檀體＝9∶3∶3∶1 紅眼/白眼 紅眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅＝2∶1∶1
3．果蠅是遺傳學(xué)研究常用的實驗材料，已知翅型、體色和眼色3個性狀分別受基因A/a、B/b和D/d控制，控制眼色的基因位于X染色體上，控制翅型和體色的基因位于常染色體上?，F(xiàn)讓一群基因型相同的果蠅(M)與另一群基因型相同的果蠅(N)作為親本進行雜交。分別統(tǒng)計子代果蠅不同性狀的個體數(shù)量，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：
(1)根據(jù)實驗結(jié)果，在果蠅的翅型、體色和眼色3個性狀中，能夠判斷出顯性和隱性的性狀是______，理由是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若要判斷控制果蠅翅型和體色的2對等位基因是否獨立遺傳，還需要統(tǒng)計子代果蠅中____________________。若統(tǒng)計結(jié)果為__________________，則可判斷這2對等位基因獨立遺傳。
(3)若實驗證明了上述3對等位基因獨立遺傳，且灰體對黑體為顯性、紅眼對白眼為顯性。當果蠅N表現(xiàn)為灰體紅眼時，其基因型為______________________________________。
解析：(1)根據(jù)M是一群基因型相同的果蠅，N也是一群基因型相同的果蠅，其雜交子代中，僅長翅與殘翅之比約為3∶1，可判斷長翅為顯性性狀、殘翅為隱性性狀，且親本翅型對應(yīng)的基因型均為Aa。(2)子代中，長翅∶殘翅≈3∶1，灰體∶黑檀體≈1∶1，可以判斷翅型和體色的基因符合基因的分離定律，要判斷兩對等位基因是否獨立遺傳，還需要統(tǒng)計子代中翅型和體色組合性狀的表現(xiàn)型及比例。若兩對等位基因獨立遺傳，則子代中的表現(xiàn)型符合(3∶1)(1∶1)組合，即長翅灰體∶長翅黑檀體∶殘翅灰體∶殘翅黑檀體＝3∶3∶1∶1。(3)根據(jù)子代的表現(xiàn)型及比例可知，親本翅型對應(yīng)的基因型均為Aa；與體色相關(guān)的基因型為Bb和bb，眼色的基因型為XDXd和XdY或XdXd和XDY，若灰體對黑體為顯性、紅眼對白眼為顯性，當果蠅N表現(xiàn)為灰體紅眼，則N的基因型為AaBbXDXd或AaBbXDY。
答案：(1)翅型 M是一群基因型相同的果蠅，N也是一群基因型相同的果蠅，其雜交子代中，僅長翅與殘翅之比約為3∶1，可判斷長翅為顯性性狀、殘翅為隱性性狀
(2)有關(guān)(翅型和體色)性狀組合的表現(xiàn)型及其比例 長翅灰體∶長翅黑檀體∶殘翅灰體∶殘翅黑檀體＝3∶3∶1∶1 (3)AaBbXDXd或AaBbXDY
4．(2022·淮北二模)某二倍體雌雄同株的野生植物，花瓣有白色、紫色、紅色、粉紅色四種，由兩對獨立遺傳的等位基因(A/a、B/b)共同控制(如圖所示)?；卮鹣铝袉栴}：
(1)研究人員將某白花植株的花粉傳給紫花植株，得到的F1全部表現(xiàn)為紅花，然后讓F1進行自交得到F2。F1紅花的基因型是__________，F(xiàn)2中紫色∶紅色∶粉紅色∶白色的比例為______________，F(xiàn)2中自交后代不會發(fā)生性狀分離的植株占__________。
(2)研究人員用兩株不同花色的植株雜交，得到的子代植株有四種花色。則兩株親代植株的基因型為__________________。
(3)現(xiàn)有一紅花植株，欲鑒定其基因型，請設(shè)計最簡便的實驗方案，寫出實驗思路和預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論。
實驗思路：_______________________________________________________________。
預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)白花植株的花粉傳給紫花植株，得到的F1全部表現(xiàn)為紅花，即aa－－×A_bb→A_Bb，所以親本白花植株的基因型為aaBB，紫花植株為AAbb，F(xiàn)1為AaBb。F1自交得到的F2中，紫色(A_bb)∶紅色(A_Bb)∶粉紅色(A_BB)∶白色(aaB_＋aabb)＝3∶6∶3∶4。F2中自交后代不會發(fā)生性狀分離的植株的基因型是AABB、AAbb、aa－－，占1/16＋1/16＋1/4＝3/8。(2)根據(jù)題意可知，用兩種不同花色的植株雜交，得到的子代植株有四種花色(白色基因型為aa－－，紫色基因型為A_bb，紅色基因型為A_Bb，粉紅色基因型為A_BB)，根據(jù)不同表現(xiàn)型的基因型可知，雙親中必須均存在B基因和b基因，并且均至少含有一個a基因，因此只能用白色花中的aaBb與紅花AaBb進行雜交。(3)紅花植株基因型為A_Bb，讓其自交，后代出現(xiàn)紫色∶紅色∶粉紅色∶白色＝3∶6∶3∶4，則該紅花植株基因型為AaBb；若子代紫色∶紅色∶粉紅色＝1∶2∶1，則該紅花植株基因型為AABb。
答案：(1)AaBb 3∶6∶3∶4 3/8
(2)AaBb與aaBb (3)讓該紅花植株自交，觀察并統(tǒng)計子代花色(及比例) 若子代出現(xiàn)白花個體，則該紅花植株基因型為AaBb；若子代不出現(xiàn)白花個體，則該紅花植株基因型為AABb(或若子代紫色∶紅色∶粉紅色∶白色＝3∶6∶3∶4，則該紅花植株基因型為AaBb；若子代紫色∶紅色∶粉紅色＝1∶2∶1，則該紅花植株基因型為AABb)
5．果蠅的繁殖能力強、相對性狀明顯，是常用的遺傳實驗材料。果蠅對CO2的耐受性有兩個品系：敏感型(甲)和耐受型(乙)，有人做了以下兩個實驗。
實驗一：讓甲品系雌蠅與乙品系雄蠅雜交，后代全為敏感型。
實驗二：將甲品系的卵細胞去核后，移入來自乙品系雌蠅的體細胞核，由此培育成的雌蠅再與乙品系雄蠅雜交，后代仍全為敏感型。
(1)通過實驗一、二，推測控制CO2耐受性有關(guān)的基因位于________(填“細胞質(zhì)”或“細胞核”)中。若以上推測成立，讓甲品系雄蠅與乙品系雌蠅雜交，后代的表現(xiàn)型為________。
(2)某雄果蠅的基因型為AaXBY，若該果蠅的一個精原細胞減數(shù)分裂過程中僅發(fā)生了一次異常，產(chǎn)生了一個基因型為AXBY的異常精細胞，則同時產(chǎn)生的另外三個精細胞的基因型是______________，此異常精細胞產(chǎn)生的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)果蠅種群中某一常染色體上的隱性基因t純合時，會使性染色體組成為XX的果蠅發(fā)育為不育的雄果蠅。取一對基因型為TtXX的雌果蠅與基因型為TtXY的雄果蠅交配，獲得F1。
①理論上F1成蟲中雌雄個體數(shù)量比(雌∶雄)為__________。
②為了確定F1成蟲中某只雄果蠅的基因型，設(shè)計一代雜交實驗進行鑒定(提供所有基因型的雌果蠅)。
實驗思路：該雄果蠅與基因型為____________的雌果蠅交配。
解析：(1)分析題意可知，出現(xiàn)實驗一的結(jié)果可能性有兩種，第一耐受性由核基因控制，且敏感型為顯性；第二耐受性由細胞質(zhì)基因控制，表現(xiàn)為母系遺傳。實驗二中雜交雙方細胞核均來自耐受型(乙)品系，而雜交形成的合子，其細胞質(zhì)主要來自敏感型(甲)品系，雜交后代仍全為敏感型，說明第二種解釋正確，即果蠅對CO2的耐受性是由細胞質(zhì)基因控制。若以上推測成立，讓甲品系雄蠅與乙品系雌蠅雜交，后代的表現(xiàn)型與母本(乙品系)相同，即后代的表現(xiàn)型全為耐受型。(2)減數(shù)第一次分裂實質(zhì)是同源染色體分離，減數(shù)第二次分裂實質(zhì)是姐妹染色單體分開，已知雄果蠅的基因型為AaXBY，且該果蠅的一個精原細胞減數(shù)分裂過程中僅發(fā)生了一次異常，產(chǎn)生AXBY的異常精細胞，說明形成該精子的原因是減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體X、Y未分離，與A基因所在的染色體進入了同一個次級精母細胞，另一個次級精母細胞得到a基因所在的染色體，因此同時產(chǎn)生的另外三個精細胞的基因型是AXBY、a、a。(3)①基因型為TtXX的雌果蠅與基因型為TtXY的雄果蠅交配，理論上F1的基因型和表現(xiàn)型分別為1TTXX(雌)、1TTXY(雄)、2TtXX(雌)、2TtXY(雄)、1ttXX(不育雄)、1ttXY(雄)，因此F1成蟲中雌雄個體數(shù)量比(雌∶雄)為3∶5。②結(jié)合①題分析，F(xiàn)1成蟲中雄果蠅的基因型為TTXY、TtXY、ttXX、ttXY，為了確定F1成蟲中某只雄果蠅的基因型，雌果蠅基因型有TTXX和TtXX，用前者(TTXX)與待測的雄果蠅雜交只能辨別出基因型為ttXX的雄果蠅，其他均無法辨別出，因此需要選擇基因型為TtXX的雌果蠅與待測的雄果蠅進行雜交。
答案：(1)細胞質(zhì) 全為耐受型 (2)AXBY、a、a 該精原細胞在減數(shù)第一次分裂過程中，X、Y染色體未分離，與A基因所在的染色體進入了同一個次級精母細胞 (3)①3∶5 ②TtXX
6．(2022·柳州模擬)某昆蟲(XY型)的正常眼和星眼是受常染色體上一對等位基因(A/a)控制的相對性狀，研究人員用甲、乙、丙三個品系的昆蟲進行了3組雜交實驗，結(jié)果如圖。請回答：
(1)分析可知，正常眼對星眼為____性，丙的基因型為____。
(2)表中組合____(填編號)的雜交實驗可用于驗證基因的分離定律，分離定律的實質(zhì)是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知該昆蟲另一對相對性狀黑眼、白眼分別由位于性染色體上的基因B、b控制，黑眼對于白眼為顯性?，F(xiàn)有純種的黑眼和白眼雌雄昆蟲，請從中選擇親本，通過一次雜交實驗確定眼色基因與X、Y染色體的位置關(guān)系。(寫出實驗方案，預(yù)期結(jié)果及結(jié)論)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)據(jù)實驗③可知，乙與乙雜交，后代正常眼∶星眼＝3∶1，后代出現(xiàn)性狀分離，可判斷正常眼對星眼為顯性，則乙的基因型為(Aa)，據(jù)實驗②可知，乙(Aa)與丙雜交，后代正常眼∶星眼＝1∶1，因此丙的基因型為aa。(2)驗證基因分離定律常用測交方法，表中組合②是乙(Aa)與丙(aa)雜交，屬于測交，即子一代與隱性純合子交配。分離定律的實質(zhì)是等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，雜合子形成數(shù)量相等的兩種配子。(3)通過一次雜交實驗確定眼色基因與X、Y染色體的位置關(guān)系，可采用雜交組合雌隱雄顯(純合子)，即本題中的可以選擇用純合的白眼雌果蠅和純合的黑眼雄果蠅，觀察后代的表現(xiàn)型即可判斷，如果眼色基因只位于X染色體上，親本基因型為XbXb和XBY，后代雌性全是黑眼，雄性全是白眼；如果眼色基因位于X、Y染色體同源區(qū)段上，親本基因型為XbXb和XBYB，后代無論雌雄性全是黑眼。因此預(yù)期結(jié)果為：如果后代無論雌雄性全是黑眼，說明眼色基因位于X、Y染色體同源區(qū)段上；如果后代雌性全是黑眼，雄性全是白眼，說明眼色基因只位于X染色體上。
答案：(1)顯 aa (2)② 等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，雜合子形成數(shù)量相等的兩種配子 (3)實驗方案：用純合的白眼雌果蠅和純合的黑眼雄果蠅雜交，觀察后代的表現(xiàn)型。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：如果后代無論雌雄性全是黑眼，說明眼色基因位于X、Y染色體同源區(qū)段上；如果后代雌性全是黑眼，雄性全是白眼，說明眼色基因只位于X染色體上
親本
子代
雜交組合
雌
雄
灰
白
Ⅰ
①灰
②白
5
6
Ⅱ
③白
④灰
4
6
Ⅲ
⑤灰
⑥灰
11
0
Ⅳ
⑦白
⑧白
0
9
P
F1
F1自交得F2
甲與乙雜交
全部可育
可育株∶雄性不育株＝13∶3
項目
交配方式
子代(株)
紅花
白花
實驗1
♀A×B♂
329(C)
♀B×A♂
332(D)
實驗2
C自交
180
139
實驗3
C×B
81
242
親本
m×A
m×B
m×E
m×F
m×J
子代(株)
紅花
289
290
白花
290
285
294